Китай создаёт историю: гигантский корабль весом 210 000 тонн начинает свои путешествия с использованием возобновляемого аммиака

Декарбонизация морских перевозок является одной из главных задач энергетической трансформации. В то время как электромобили быстро развиваются, а тяжелый транспорт начинает находить решения под давлением высокой стоимости дизельного топлива, крупные торговые суда по-прежнему в значительной степени зависят от ископаемого топлива. Их огромный размер, большие расстояния, которые они преодолевают, и высокие энергетические потребности делают электрификацию с помощью батарей особенно сложной.

Поэтому судостроительная промышленность уже много лет ищет альтернативы, которые позволят сократить выбросы без ущерба для способности перевозить грузы между континентами. Среди вариантов, вызывающих наибольший интерес, — зеленый аммиак, топливо, которое можно производить с использованием возобновляемой энергии и которое не содержит углерода в своем составе.

Сейчас Китай только что добился значительного прорыва в этой гонке. Речь идет не о лабораторных испытаниях или небольшом экспериментальном судне, а о коммерческой операции, связывающей производство топлива с его использованием на одном из крупнейших типов морских транспортных судов.

Судно весом 210 000 тонн, пересекающее Тихий океан с использованием зеленого аммиака

Главным участником этой операции является сухогруз «Mineral Europa» — огромный грузовой корабль бельгийской компании CMB.TECH, который начал коммерческое путешествие из китайского порта Чжоушань с целью доставки в Австралию, используя зеленый аммиак в качестве топлива.

Операция состоялась 13 октября прошлого года, когда «Mineral Europa» получил топливо непосредственно с другого корабля — «Shenghang Yongle», специально адаптированного для подобных заправок. Интересно то, что перекачка топлива происходила в зоне стоянки судов в открытом море, без использования постоянных портовых сооружений.

По словам участвующих компаний, перед нами первая коммерческая загрузка зеленого аммиака между судами в мире, что является особенно важным шагом, так как демонстрирует возможность поставок этого топлива с использованием инфраструктуры, аналогичной той, что сейчас используется в обычном морском транспорте.

«Минерал Европа» имеет грузоподъемность 210 000 тонн в сухом весе, что позволяет представить масштабы этого гиганта. Для хранения топлива на борту установлены два резервуара, общая ёмкость которых составляет примерно 3 002 кубических метра; в этих резервуарах аммиак находится в жидком состоянии при температуре около -33 градусов Цельсия.

Но, возможно, самым интересным является не судно, а всё то, что произошло до начала его путешествия.

Топливо поступает с промышленного комплекса по производству водорода в Сунъюане, разработанного Китайской корпорацией энергетического инжиниринга (CEEC). Там производится зелёный аммиак с использованием водорода, полученного за счёт возобновляемой электроэнергии, который затем смешивается с азотом для получения конечного продукта.

Из производственных объектов, расположенных примерно в 2 000 километрах от Чжоушаня, топливо было доставлено по дороге в порт Нанкина, где его перегрузили на специализированный корабль, который завершил транспортировку до пункта заправки.

Всего в ходе этой операции было перемещено около 1 000 тонн зеленого аммиака, что стало возможным благодаря соединению производственных установок, наземного транспорта, морской доставки и, наконец, заправки коммерческого судна.

Именно такая интеграция делает эту новость значимой. Ранее уже существовали двигатели, способные использовать аммиак, проекты по его производству с применением возобновляемых источников энергии, а также суда, предназначенные для его хранения. Однако необходимо было доказать, что все эти элементы могут совместно функционировать в реальной коммерческой операции.

Александр Саверис, генеральный директор CMB.TECH, назвал проект Mineral Europa началом революции в области морского движителя, заявив, что он демонстрирует возможность использования аммиака в качестве топлива для крупных океанских судов.

Бельгийская компания не планирует ограничиваться одним проектом. В течение ближайших трех лет она планирует ввести в эксплуатацию около 21 судна, предназначенных для использования аммиака, включая 18 барж для перевозки грузов, один контейнеровоз и два судна для транспортировки химикатов.

Интерес к этой технологии не ограничивается только Китаем. Норвегия, Соединенные Штаты, Австралия и несколько стран южной Африки также разрабатывают проекты, связанные с производством и поставками зеленого аммиака, стремясь создать международную сеть поставок.

Некоторые прогнозы указывают на то, что аммиак может стать одним из основных топлив для новых судов начиная с 2042 года, составив примерно 25% от общего объема топлива, используемого в мировом морском транспорте к 2050 году.

Чтобы достичь такого сценария, потребуется годовое производство зеленого аммиака в объеме около 120 миллионов тонн, что требует огромных инвестиций как в возобновляемые источники энергии, так и в промышленные объекты и сети распределения.

Во-первых, это его более низкая энергетическая плотность на килограмм. В то время как морской дизельтопливо обеспечивает примерно 44 МДж/кг, аммиак даёт около 18,6 МДж/кг. Это означает, что для получения той же количества энергии судну необходимо перевозить примерно в 2,4 раза больше топлива по весу, хотя различия в объёме зависят от условий хранения.

Кроме того, современные морские двигатели, предназначенные для использования аммиака, всё ещё требуют небольшого количества традиционного топлива для запуска и поддержания процесса сгорания. Согласно опубликованным данным, примерно 5% энергии для движения поступает от морского дизельтоплива, в то время как оставшиеся 95% можно получить из аммиака.

К этому следует добавить и другие не менее серьезные вызовы. Аммиак — это токсичное вещество, которое требует строгих мер безопасности при хранении и обращении с ним. Его сгорание также должно тщательно контролироваться, чтобы избежать выбросов оксидов азота и возможных выбросов нитроза, мощного газа с парниковым эффектом.

Следовательно, хотя аммиак при сгорании не выделяет CO2 напрямую, это не означает, что корабль, использующий его, обязательно не окажет никакого воздействия на климат. Результат будет зависеть от способа производства топлива, эффективности двигателя и контроля за его выбросами.

Есть ещё вопрос экономики. Производство водорода с помощью возобновляемой электроэнергии, его преобразование в аммиак, транспортировка и повторное использование в качестве топлива подразумевают несколько этапов преобразования энергии с соответствующими потерями. С точки зрения эффективности это менее выгодное решение, чем прямое использование электроэнергии в аккумуляторах.

Но при дальнем морском транспорте приоритеты другие. Огромные объёмы энергии, необходимые для пересечения океанов, делают существующие аккумуляторы непрактичной альтернативой для всех крупных торговых судов.

И именно здесь может найти своё применение зелёный аммиак.

Операция, проведённая в Китае, не означает, что использование нефти в морских перевозках подошло к концу. Перед нами всё ещё множество технических, экономических и логистических препятствий, которые необходимо преодолеть. Однако она демонстрирует, что альтернатива, которая до недавнего времени казалась ограниченной экспериментальными проектами, начинает делать первые шаги в коммерческом применении.

Теперь вопрос заключается в том, сможет ли эта технология снизить свои затраты и расширить инфраструктуру достаточно, чтобы конкурировать с традиционными топливами. Ведь одно дело — доказать, что судно может пересечь океан с использованием зелёного аммиака, и совсем другое — обеспечить возможность для тысяч судов делать это с прибылью.